Kosmisk stråling. Hva er stråling? Dens effekt på menneskekroppen

De viktigste litterære kilder,

II. Hva er stråling?

III. Grunnleggende termer og måleenheter.

IV. Effekten av stråling på menneskekroppen.

V. Kilder til stråling:

1) naturlige kilder

2) kilder skapt av mennesker (teknologiske)

introduksjon

Stråling spiller en stor rolle i utviklingen av sivilisasjonen på dette historiske stadiet. Takket være fenomenet radioaktivitet har det blitt gjort betydelige gjennombrudd innen medisin og i ulike industrier, inkludert energi. Men samtidig begynte de negative sidene ved egenskapene til radioaktive elementer å vises mer og tydeligere: det viste seg at effekten av stråling på kroppen kan ha tragiske konsekvenser. Et slikt faktum kunne ikke unnslippe oppmerksomheten til publikum. Og jo mer det ble kjent om effektene av stråling på menneskekroppen og miljøet, desto mer motstridende oppfatninger ble det om hvor stor rolle stråling skulle spille i ulike sfærer av menneskelig aktivitet.

Dessverre forårsaker mangelen på pålitelig informasjon en utilstrekkelig oppfatning av dette problemet. Avishistorier om seksbeinte lam og tohodede babyer skaper utbredt panikk. Problemet med strålingsforurensning har blitt et av de mest presserende. Derfor er det nødvendig å avklare situasjonen og finne den riktige tilnærmingen. Radioaktivitet bør betraktes som en integrert del av livet vårt, men uten kunnskap om mønstrene for prosesser knyttet til stråling, er det umulig å virkelig vurdere situasjonen.

For dette formålet opprettes det spesielle internasjonale organisasjoner som arbeider med strålingsproblemer, inkludert Den internasjonale kommisjonen for strålebeskyttelse (ICRP), som har eksistert siden slutten av 1920-tallet, samt Vitenskapskomiteen for virkningene av atomstråling (SCEAR). opprettet i 1955 i FN. I dette arbeidet har forfatteren i stor grad brukt dataene presentert i brosjyren «Stråling. Doser, effekter, risiko”, utarbeidet på grunnlag av utvalgets forskningsmateriale.

II. Hva er stråling?

Stråling har alltid eksistert. Radioaktive elementer har vært en del av jorden siden begynnelsen av dens eksistens og fortsetter å være til stede til i dag. Imidlertid ble selve fenomenet radioaktivitet oppdaget for bare hundre år siden.

I 1896 oppdaget den franske forskeren Henri Becquerel ved et uhell at etter langvarig kontakt med et stykke mineral som inneholder uran, dukket det opp spor av stråling på fotografiske plater etter fremkalling. Senere ble Marie Curie (forfatteren av begrepet "radioaktivitet") og ektemannen Pierre Curie interessert i dette fenomenet. I 1898 oppdaget de at stråling forvandler uran til andre grunnstoffer, som de unge forskerne kalte polonium og radium. Dessverre har mennesker som arbeider med stråling profesjonelt satt helsen sin og til og med livet i fare på grunn av hyppig kontakt med radioaktive stoffer. Til tross for dette fortsatte forskningen, og som et resultat har menneskeheten svært pålitelig informasjon om prosessen med reaksjoner i radioaktive masser, som i stor grad bestemmes av atomets strukturelle egenskaper og egenskaper.

Det er kjent at atomet inneholder tre typer elementer: negativt ladede elektroner beveger seg i baner rundt kjernen - tett koblede positivt ladede protoner og elektrisk nøytrale nøytroner. Kjemiske grunnstoffer kjennetegnes ved antall protoner. Samme antall protoner og elektroner bestemmer den elektriske nøytraliteten til atomet. Antall nøytroner kan variere, og stabiliteten til isotopene endres avhengig av dette.

De fleste nuklider (kjernene til alle isotoper av kjemiske elementer) er ustabile og forvandles stadig til andre nuklider. Transformasjonskjeden er ledsaget av stråling: i en forenklet form kalles utslippet av to protoner og to nøytroner (a-partikler) fra en kjerne alfastråling, emisjonen av et elektron er betastråling, og begge disse prosessene skjer med frigjøring av energi. Noen ganger er det en ekstra frigjøring av ren energi kalt gammastråling.

III. Grunnleggende termer og måleenheter.

(SCEAR-terminologi)

Radioaktivt forfall– hele prosessen med spontan nedbrytning av en ustabil nuklid

Radionuklid– ustabil nuklid som er i stand til spontant forfall

Isotops halveringstid– tiden hvor i gjennomsnitt halvparten av alle radionuklider av en gitt type i en radioaktiv kilde forfaller

Strålingsaktivitet av prøven– antall henfall per sekund i en gitt radioaktiv prøve; enhet - becquerel (Bq)

« Absorbert dose*– energi fra ioniserende stråling absorbert av den bestrålte kroppen (kroppsvev), beregnet per masseenhet

Tilsvarende dose**– absorbert dose multiplisert med en koeffisient som gjenspeiler evnen til en gitt type stråling til å skade kroppsvev

Effektiv tilsvarende dose***– ekvivalent dose multiplisert med en koeffisient som tar hensyn til forskjellig følsomhet av forskjellige vev for stråling

Kollektivt effektivt tilsvarende dose****– effektiv ekvivalent dose mottatt av en gruppe mennesker fra enhver strålekilde

Total samlet effektiv ekvivalent dose– den kollektive effektive ekvivalente dosen som generasjoner av mennesker vil motta fra en hvilken som helst kilde i hele perioden av dens fortsatte eksistens” (“Stråling...”, s. 13)

IV. Effekten av stråling på menneskekroppen

Effektene av stråling på kroppen kan variere, men de er nesten alltid negative. I små doser kan stråling bli en katalysator for prosesser som fører til kreft eller genetiske lidelser, og i store doser fører det ofte til fullstendig eller delvis død av kroppen på grunn av ødeleggelse av vevsceller.

————————————————————————————–

* grå (gr)

** SI-måleenhet – sievert (Sv)

*** SI-måleenhet – sievert (Sv)

**** SI-måleenhet – mann-sievert (mann-Sv)

Vanskeligheten med å spore hendelsesforløpet forårsaket av stråling er at effekten av stråling, spesielt ved lave doser, kanskje ikke er umiddelbart synlige og ofte tar år eller tiår før sykdommen utvikler seg. I tillegg, på grunn av de forskjellige penetreringsevnene til forskjellige typer radioaktiv stråling, har de forskjellige effekter på kroppen: alfapartikler er de farligste, men for alfastråling er til og med et papirark en uoverkommelig barriere; betastråling kan passere inn i kroppsvev til en dybde på en til to centimeter; den mest ufarlige gammastrålingen er preget av den største penetreringsevnen: den kan bare stoppes av en tykk plate av materialer med høy absorpsjonskoeffisient, for eksempel betong eller bly.

Følsomheten til individuelle organer for radioaktiv stråling varierer også. Derfor, for å få den mest pålitelige informasjonen om graden av risiko, er det nødvendig å ta hensyn til de tilsvarende vevsfølsomhetskoeffisientene når du beregner den ekvivalente stråledose:

0,03 – beinvev

0,03 – skjoldbruskkjertelen

0,12 – rød benmarg

0,12 – lys

0,15 – brystkjertel

0,25 – eggstokker eller testikler

0,30 – andre stoffer

1.00 – kroppen som helhet.

Sannsynligheten for vevsskade avhenger av den totale dosen og doseringsstørrelsen, siden de fleste organer, takket være deres reparasjonsevner, har evnen til å komme seg etter en rekke små doser.

Imidlertid er det doser der døden nesten er uunngåelig. For eksempel fører doser i størrelsesorden 100 Gy til død i løpet av få dager eller til og med timer på grunn av skade på sentralnervesystemet; fra blødning som følge av en stråledose på 10-50 Gy inntreffer døden i løpet av en til to uker , og en dose på 3-5 Gy truer med døden for omtrent halvparten av de eksponerte. Kunnskap om kroppens spesifikke respons på visse doser er nødvendig for å vurdere konsekvensene av høye strålingsdoser ved ulykker med kjernefysiske installasjoner og innretninger eller fare for eksponering under lengre opphold i områder med økt stråling, både fra naturlige kilder og ved radioaktiv forurensning.

De vanligste og alvorligste skadene forårsaket av stråling, nemlig kreft og genetiske lidelser, bør undersøkes nærmere.

Ved kreft er det vanskelig å anslå sannsynligheten for sykdom som følge av stråling. Enhver, selv den minste dose, kan føre til irreversible konsekvenser, men dette er ikke forhåndsbestemt. Det er imidlertid fastslått at sannsynligheten for sykdom øker direkte proporsjonalt med stråledosen.

Blant de vanligste kreftformene forårsaket av stråling er leukemi. Estimater av sannsynligheten for død fra leukemi er mer pålitelige enn for andre typer kreft. Dette kan forklares med det faktum at leukemi er den første som manifesterer seg, og forårsaker død i gjennomsnitt 10 år etter bestrålingsøyeblikket. Leukemier følges "i popularitet" av: brystkreft, skjoldbruskkjertelkreft og lungekreft. Magen, leveren, tarmene og andre organer og vev er mindre følsomme.

Effekten av radiologisk stråling forsterkes kraftig av andre ugunstige miljøfaktorer (fenomenet synergi). Dermed er dødeligheten fra stråling hos røykere merkbart høyere.

Når det gjelder de genetiske konsekvensene av stråling, manifesterer de seg i form av kromosomavvik (inkludert endringer i antall eller struktur av kromosomer) og genmutasjoner. Genmutasjoner vises umiddelbart i første generasjon (dominante mutasjoner) eller bare hvis begge foreldrene har samme gen mutert (recessive mutasjoner), noe som er usannsynlig.

Å studere de genetiske effektene av stråling er enda vanskeligere enn når det gjelder kreft. Det er ikke kjent hvilken genetisk skade som er forårsaket av bestråling; den kan manifestere seg over mange generasjoner; det er umulig å skille den fra de som er forårsaket av andre årsaker.

Det er nødvendig å evaluere forekomsten av arvelige defekter hos mennesker basert på resultatene av dyreforsøk.

Ved vurdering av risiko bruker SCEAR to tilnærminger: den ene bestemmer den umiddelbare effekten av en gitt dose, og den andre bestemmer dosen hvor hyppigheten av forekomst av avkom med en bestemt anomali dobles sammenlignet med normale strålingsforhold.

Med den første tilnærmingen ble det derfor fastslått at en dose på 1 Gy mottatt ved lav strålingsbakgrunn av menn (for kvinner er estimatene mindre sikre) forårsaker forekomsten av fra 1000 til 2000 mutasjoner som fører til alvorlige konsekvenser, og fra 30 til 1000 kromosomavvik per million levende nyfødte.

Den andre tilnærmingen oppnådde følgende resultater: kronisk eksponering for en dosehastighet på 1 Gy per generasjon vil føre til at det oppstår rundt 2000 alvorlige genetiske sykdommer for hver million levende nyfødte blant barna til de som er utsatt for slik eksponering.

Disse estimatene er upålitelige, men nødvendige. De genetiske konsekvensene av stråling uttrykkes i slike kvantitative parametere som en reduksjon i forventet levealder og funksjonshemming, selv om det erkjennes at disse estimatene ikke er mer enn et første grovt estimat. Dermed reduserer kronisk bestråling av befolkningen med en doserate på 1 Gy per generasjon perioden med arbeidskapasitet med 50 000 år, og forventet levealder med 50 000 år for hver million levende nyfødte blant barn av den første bestrålte generasjonen; med konstant bestråling av mange generasjoner oppnås følgende estimater: henholdsvis 340 000 år og 286 000 år.

V. Kilder til stråling

Nå som vi har en forståelse av effektene av strålingseksponering på levende vev, må vi finne ut i hvilke situasjoner vi er mest utsatt for denne effekten.

Det er to metoder for bestråling: hvis radioaktive stoffer er utenfor kroppen og bestråler den fra utsiden, så snakker vi om ekstern bestråling. En annen metode for bestråling - når radionuklider kommer inn i kroppen med luft, mat og vann - kalles intern.

Kilder til radioaktiv stråling er svært forskjellige, men de kan kombineres i to store grupper: naturlig og kunstig (menneskeskapt). Dessuten faller hovedandelen av stråling (mer enn 75 % av den årlige effektive ekvivalentdosen) på den naturlige bakgrunnen.

Naturlige kilder til stråling

Naturlige radionuklider er delt inn i fire grupper: langlivede (uran-238, uran-235, thorium-232); kortvarig (radium, radon); langvarig ensom, ikke danner familier (kalium-40); radionuklider som er et resultat av samspillet mellom kosmiske partikler og atomkjernene til jordens substans (karbon-14).

Ulike typer stråling når jordoverflaten enten fra verdensrommet eller fra radioaktive stoffer i jordskorpen, med terrestriske kilder som i gjennomsnitt er ansvarlige for 5/6 av den årlige effektive doseekvivalenten som mottas av befolkningen, hovedsakelig på grunn av intern eksponering.

Strålingsnivåene varierer på tvers av ulike områder. Dermed er nord- og sørpolene mer utsatt for kosmiske stråler enn ekvatorialsonen på grunn av tilstedeværelsen av et magnetfelt nær jorden som avleder ladede radioaktive partikler. I tillegg, jo større avstand fra jordoverflaten, jo mer intens blir den kosmiske strålingen.

Med andre ord, bor vi i fjellområder og stadig bruker lufttransport, er vi utsatt for en ekstra eksponeringsrisiko. Mennesker som bor over 2000 meter over havet får i gjennomsnitt en effektiv ekvivalent dose fra kosmiske stråler flere ganger større enn de som bor ved havnivå. Når du stiger fra en høyde på 4000 m (maksimal høyde for menneskelig bolig) til 12 000 m (maksimal flyhøyde for passasjerlufttransport), øker eksponeringsnivået med 25 ganger. Den omtrentlige dosen for flyturen New York - Paris ifølge UNSCEAR i 1985 var 50 mikrosievert for 7,5 timers flytur.

Totalt, gjennom bruk av lufttransport, fikk jordens befolkning en effektiv ekvivalentdose på ca. 2000 mann-Sv per år.

Nivåer av terrestrisk stråling er også ujevnt fordelt over jordoverflaten og avhenger av sammensetningen og konsentrasjonen av radioaktive stoffer i jordskorpen. De såkalte unormale strålingsfeltene av naturlig opprinnelse dannes ved anrikning av visse typer bergarter med uran, thorium, ved forekomster av radioaktive elementer i forskjellige bergarter, med moderne introduksjon av uran, radium, radon i overflaten og undergrunnsvann og det geologiske miljøet.

I følge studier utført i Frankrike, Tyskland, Italia, Japan og USA bor omtrent 95 % av befolkningen i disse landene i områder der stråledoseraten i gjennomsnitt varierer fra 0,3 til 0,6 millisievert per år. Disse dataene kan tas som globale gjennomsnitt, siden de naturlige forholdene i landene ovenfor er forskjellige.

Det er imidlertid noen få "hot spots" hvor strålingsnivåene er mye høyere. Disse inkluderer flere områder i Brasil: området rundt Poços de Caldas og strendene i nærheten av Guarapari, en by med 12 000 mennesker hvor omtrent 30 000 ferierende kommer årlig for å slappe av, hvor strålingsnivåene når henholdsvis 250 og 175 millisievert per år. Dette overskrider gjennomsnittet med 500-800 ganger. Her, så vel som i en annen del av verden, på den sørvestlige kysten av India, skyldes et lignende fenomen det økte innholdet av thorium i sanden. Områdene ovenfor i Brasil og India er de mest studerte i dette aspektet, men det er mange andre steder med høye nivåer av stråling, for eksempel i Frankrike, Nigeria og Madagaskar.

I hele Russland er soner med økt radioaktivitet også ujevnt fordelt og er kjent både i den europeiske delen av landet og i Trans-Ural, Polar Ural, Vest-Sibir, Baikal-regionen, Fjernøsten, Kamchatka og Nordøst.

Blant naturlige radionuklider er det største bidraget (mer enn 50 %) til den totale stråledosen fra radon og dets datterråteprodukter (inkludert radium). Faren ved radon ligger i dens brede utbredelse, høye penetreringsevne og migrasjonsmobilitet (aktivitet), forfall med dannelse av radium og andre høyaktive radionuklider. Halveringstiden for radon er relativt kort og utgjør 3,823 dager. Radon er vanskelig å identifisere uten bruk av spesielle instrumenter, siden det ikke har farge eller lukt.

En av de viktigste aspektene ved radonproblemet er intern radoneksponering: produktene som dannes under forfallet i form av bittesmå partikler trenger inn i luftveiene, og deres eksistens i kroppen er ledsaget av alfastråling. Både i Russland og i Vesten rettes stor oppmerksomhet mot radonproblematikken, siden det som et resultat av studier har blitt avdekket at innholdet av radon i inneluften og i springvannet i de fleste tilfeller overstiger den maksimalt tillatte konsentrasjonen. Dermed tilsvarer den høyeste konsentrasjonen av radon og dets nedbrytningsprodukter registrert i vårt land en bestrålingsdose på 3000-4000 rem per år, som overstiger MPC med to til tre størrelsesordener. Informasjon innhentet de siste tiårene viser at i Russland er radon også utbredt i overflatelaget av atmosfæren, underjordisk luft og grunnvann.

I Russland er problemet med radon fortsatt dårlig studert, men det er pålitelig kjent at konsentrasjonen i noen regioner er spesielt høy. Disse inkluderer den såkalte radon-"flekken", som dekker innsjøene Onega, Ladoga og Finskebukta, en bred sone som strekker seg fra Midt-Ural i vest, den sørlige delen av Vest-Ural, Polar Ural, Yenisei-ryggen, den vestlige Baikal-regionen, Amur-regionen, nord for Khabarovsk-territoriet, Chukotka-halvøya ("Økologi,...", 263).

Kilder til stråling skapt av mennesker (menneskeskapt)

Kunstige kilder til strålingseksponering skiller seg betydelig fra naturlige, ikke bare i sin opprinnelse. For det første varierer de individuelle dosene som mottas av forskjellige mennesker fra kunstige radionuklider. I de fleste tilfeller er disse dosene små, men noen ganger er eksponering fra menneskeskapte kilder mye mer intens enn fra naturlige kilder. For det andre, for teknogene kilder er den nevnte variabiliteten mye mer uttalt enn for naturlige. Til slutt er forurensning fra menneskeskapte strålingskilder (annet enn nedfall fra atomeksplosjoner) lettere å kontrollere enn naturlig forekommende forurensning.

Atomenergi brukes av mennesker til ulike formål: i medisin, for energiproduksjon og branndeteksjon, for å lage lysende urskiver, for å søke etter mineraler og til slutt, for å lage atomvåpen.

Hovedbidraget til forurensning fra kunstige kilder kommer fra ulike medisinske prosedyrer og behandlinger som involverer bruk av radioaktivitet. Hovedapparatet som ingen stor klinikk kan klare seg uten er en røntgenmaskin, men det er mange andre diagnostiske og behandlingsmetoder knyttet til bruk av radioisotoper.

Det nøyaktige antallet personer som gjennomgår slike undersøkelser og behandling og dosene de mottar er ukjent, men det kan hevdes at for mange land er bruken av fenomenet radioaktivitet i medisin nesten den eneste menneskeskapte kilden til stråling.

I prinsippet er ikke stråling i medisinen så farlig hvis den ikke misbrukes. Men dessverre påføres pasienten ofte urimelig store doser. Blant metodene som bidrar til å redusere risikoen er å redusere området til røntgenstrålen, dens filtrering, som fjerner overflødig stråling, riktig skjerming og det mest banale, nemlig utstyrets brukbarhet og riktig drift.

På grunn av mangelen på mer fullstendige data, ble UNSCEAR tvunget til å akseptere som et generelt estimat av den årlige kollektive effektive doseekvivalenten, i det minste fra radiologiske undersøkelser i utviklede land, basert på data som ble sendt til komiteen av Polen og Japan innen 1985, en verdi på 1000 mann-Sv per 1 million innbyggere. Mest sannsynlig vil denne verdien for utviklingsland være lavere, men individuelle doser kan være høyere. Det er også anslått at den samlede effektive ekvivalentdosen fra stråling til medisinske formål generelt (inkludert bruk av strålebehandling for behandling av kreft) for hele verdens befolkning er ca. 1 600 000 mann-Sv per år.

Den neste kilden til stråling skapt av menneskehender er radioaktivt nedfall som falt som et resultat av testing av atomvåpen i atmosfæren, og til tross for at hoveddelen av eksplosjonene ble utført på 1950-60-tallet, opplever vi fortsatt deres konsekvenser.

Som et resultat av eksplosjonen faller noen av de radioaktive stoffene ut i nærheten av teststedet, noen holdes tilbake i troposfæren og blir deretter, i løpet av en måned, transportert av vinden over lange avstander, og legger seg gradvis på bakken, mens de forblir på omtrent samme breddegrad. En stor andel radioaktivt materiale slippes imidlertid ut i stratosfæren og blir værende der i lengre tid, og spres også over jordoverflaten.

Radioaktivt nedfall inneholder et stort antall forskjellige radionuklider, men de viktigste av dem er zirkonium-95, cesium-137, strontium-90 og karbon-14, hvis halveringstid er henholdsvis 64 dager, 30 år (cesium og strontium) og 5730 år.

I følge UNSCEAR var den forventede samlede effektive ekvivalentdosen fra alle atomeksplosjoner utført innen 1985 30 000 000 mann Sv. I 1980 mottok verdens befolkning bare 12 % av denne dosen, og resten mottar fortsatt og vil fortsette å motta i millioner av år.

En av de mest diskuterte kildene til stråling i dag er atomenergi. Faktisk, under normal drift av kjernefysiske installasjoner, er skaden fra dem ubetydelig. Faktum er at prosessen med å produsere energi fra kjernebrensel er kompleks og foregår i flere stadier.

Kjernebrenselssyklusen starter med utvinning og anrikning av uranmalm, deretter produseres selve kjernebrenselet, og etter at brenselet er behandlet ved et kjernekraftverk er det noen ganger mulig å gjenbruke det gjennom utvinning av uran og plutonium fra den. Den siste fasen av syklusen er som regel deponering av radioaktivt avfall.

På hvert trinn slippes radioaktive stoffer ut i miljøet, og volumet kan variere mye avhengig av reaktorens utforming og andre forhold. I tillegg er et alvorlig problem deponering av radioaktivt avfall, som vil fortsette å tjene som en kilde til forurensning i tusener og millioner av år.

Stråledoser varierer avhengig av tid og avstand. Jo lenger en person bor fra stasjonen, jo lavere dose får han.

Blant produktene fra atomkraftverk utgjør tritium den største faren. På grunn av sin evne til å løse seg godt i vann og fordampe intensivt, akkumuleres tritium i vannet som brukes i energiproduksjonsprosessen og kommer deretter inn i kjøledammen, og følgelig inn i nærliggende dreneringsreservoarer, grunnvann og grunnlaget i atmosfæren. Halveringstiden er 3,82 dager. Dens forfall er ledsaget av alfastråling. Økte konsentrasjoner av denne radioisotopen er registrert i de naturlige miljøene til mange kjernekraftverk.

Til nå har vi snakket om normal drift av kjernekraftverk, men ved å bruke eksemplet med Tsjernobyl-tragedien kan vi konkludere med at kjernekraft har en ekstremt stor potensiell fare: med enhver minimal svikt i et kjernekraftverk, spesielt en stor, kan den ha en uopprettelig innvirkning på hele jordens økosystem.

Omfanget av Tsjernobyl-ulykken kunne ikke annet enn å vekke stor interesse fra publikum. Men få mennesker innser antall mindre funksjonsfeil i driften av atomkraftverk i forskjellige land i verden.

Således inneholder artikkelen av M. Pronin, utarbeidet basert på materialer fra innenlandsk og utenlandsk presse i 1992, følgende data:

"...Fra 1971 til 1984. Det var 151 ulykker ved atomkraftverk i Tyskland. I Japan var det 37 atomkraftverk i drift fra 1981 til 1985. Det ble registrert 390 ulykker, hvorav 69 % var ledsaget av lekkasje av radioaktive stoffer... I 1985 ble det registrert 3000 systemfeil og 764 midlertidige nedstengninger av kjernekraftverk i USA...", osv.

I tillegg peker artikkelforfatteren på relevansen, i hvert fall i 1992, av problemet med bevisst ødeleggelse av virksomheter i kjernebrenselenergisyklusen, som er forbundet med den ugunstige politiske situasjonen i en rekke regioner. Vi kan bare håpe på fremtidsbevisstheten til de som "graver under seg" på denne måten.

Det gjenstår å indikere flere kunstige kilder til strålingsforurensning som hver av oss møter på daglig basis.

Dette er for det første byggematerialer som er preget av økt radioaktivitet. Blant slike materialer er noen varianter av granitt, pimpstein og betong, i produksjonen som aluminiumoksyd, fosfogips og kalsiumsilikatslagg ble brukt. Det er kjente tilfeller når byggematerialer ble produsert fra kjernekraftavfall, noe som er i strid med alle standarder. Naturlig stråling av terrestrisk opprinnelse legges til strålingen som kommer fra selve bygningen. Den enkleste og rimeligste måten å i det minste delvis beskytte deg mot stråling hjemme eller på jobb er å ventilere rommet oftere.

Det økte uraninnholdet i enkelte kull kan føre til betydelige utslipp av uran og andre radionuklider til atmosfæren som følge av brenselforbrenning ved termiske kraftverk, i kjelehus og under drift av kjøretøy.

Det er et stort antall ofte brukte gjenstander som er kilder til stråling. Dette er for det første en klokke med lysende urskive, som gir en årlig forventet effektiv ekvivalentdose 4 ganger høyere enn den som er forårsaket av lekkasjer ved kjernekraftverk, nemlig 2000 mann-Sv (“Radiation ...”, 55) . Arbeidere i atomindustribedrifter og flyselskaper får en tilsvarende dose.

Radium brukes til fremstilling av slike klokker. I dette tilfellet er eieren av klokken utsatt for størst risiko.

Radioaktive isotoper brukes også i andre lysende enheter: inngangs-/utgangsskilt, kompass, telefonskiver, sikter, fluorescerende lamper og andre elektriske apparater, etc.

Ved produksjon av røykvarslere er deres driftsprinsipp ofte basert på bruk av alfastråling. Thorium brukes til å lage spesielt tynne optiske linser, og uran brukes til å gi tennene kunstig glans.

Stråledoser fra farge-TV og røntgenapparater for sjekk av passasjerers bagasje på flyplasser er svært små.

VI. Konklusjon

I innledningen påpekte forfatteren det faktum at en av de mest alvorlige mangler i dag er mangelen på objektiv informasjon. Det er imidlertid allerede gjort et enormt arbeid for å vurdere strålingsforurensning, og forskningsresultater publiseres fra tid til annen både i spesiallitteratur og i pressen. Men for å forstå problemet, er det nødvendig å ikke ha fragmentariske data, men et klart bilde av hele bildet.

Og hun er sånn.

Vi har ikke rett og mulighet til å ødelegge hovedkilden til stråling, nemlig naturen, og vi kan og bør heller ikke gi opp de fordelene vår kunnskap om naturlovene og evnen til å bruke dem gir oss. Men det er nødvendig

Liste over brukt litteratur

1. Lisichkin V.A., Shelepin L.A., Boev B.V. Sivilisasjonsnedgang eller bevegelse mot noosfæren (økologi fra forskjellige sider). M.; "ITs-Garant", 1997. 352 s.

2. Miller T. Livet i miljøet / Overs. fra engelsk I 3 bind T.1. M., 1993; T.2. M., 1994.

3. Nebel B. Miljøvitenskap: Hvordan verden fungerer. I 2 bind/overs. fra engelsk T. 2. M., 1993.

4. Pronin M. Vær redd! Kjemi og liv. 1992. Nr. 4. S.58.

5. Revelle P., Revelle C. Vårt habitat. I 4 bøker. Bok 3. Menneskehetens energiproblemer/Trans. fra engelsk M.; Science, 1995. 296 s.

6. Miljøproblemer: hva skjer, hvem har skylden og hva skal gjøres?: Lærebok/Red. prof. I OG. Danilova-Danilyana. M.: Forlag MNEPU, 1997. 332 s.

7. Økologi, naturvern og miljøsikkerhet.: Lærebok/Red. prof. V.I.Danilov-Danilyan. I 2 bøker. Bok 1. - M.: Forlag MNEPU, 1997. - 424 s.

Internasjonal uavhengig

Økologisk og statsvitenskapelig universitet

A.A. Ignatyeva

STRÅLINGSFARE

OG PROBLEMET MED Å BRUKE NPP.

Heltidsavdeling ved Det økologiske fakultet

Moskva 1997

1. Hva er radioaktivitet og stråling?

Fenomenet radioaktivitet ble oppdaget i 1896 av den franske forskeren Henri Becquerel. For tiden er det mye brukt i vitenskap, teknologi, medisin og industri. Naturlig forekommende radioaktive elementer er tilstede i hele det menneskelige miljøet. Kunstige radionuklider produseres i store mengder, hovedsakelig som et biprodukt i forsvarsindustrien og kjernekraftverk. Når de kommer inn i miljøet, påvirker de levende organismer, og det er der faren deres ligger. For å kunne vurdere denne faren riktig, er det nødvendig å ha en klar forståelse av omfanget av miljøforurensning, fordelene med produksjon, hvis hoved- eller biprodukt er radionuklider, og tapene forbundet med å avbryte disse produksjonene. reelle virkningsmekanismer for stråling, konsekvensene og eksisterende beskyttelsestiltak .

Radioaktivitet- ustabilitet av kjernene til noen atomer, manifestert i deres evne til spontane transformasjoner (forfall), ledsaget av utslipp av ioniserende stråling eller stråling

2. Hva slags stråling er det?

Det finnes flere typer stråling.
Alfa-partikler: relativt tunge, positivt ladede partikler som er heliumkjerner.
Beta partikler- Det er bare elektroner.
Gammastråling har samme elektromagnetiske natur som synlig lys, men har mye større penetreringskraft. 2 Nøytroner- elektrisk nøytrale partikler oppstår hovedsakelig direkte i nærheten av en atomreaktor i drift, hvor tilgangen selvfølgelig er regulert.
Røntgenstråling ligner på gammastråling, men har mindre energi. Solen vår er forresten en av de naturlige kildene til røntgenstråling, men jordens atmosfære gir pålitelig beskyttelse mot den.

3. Hva kan effekten av stråling på mennesker føre til?

Effekten av stråling på mennesker kalles bestråling. Grunnlaget for denne effekten er overføringen av strålingsenergi til cellene i kroppen.
Stråling kan forårsake metabolske forstyrrelser, smittsomme komplikasjoner, leukemi og ondartede svulster, strålingsinfertilitet, stråling grå stær, stråleforbrenninger og strålingssyke.
Effektene av stråling har større innvirkning på celler som deler seg, og derfor er stråling mye farligere for barn enn for voksne.

Det bør huskes at mye større REELL skade på menneskers helse er forårsaket av utslipp fra kjemisk industri og stålindustri, for ikke å nevne det faktum at vitenskapen ennå ikke kjenner mekanismen for ondartet degenerasjon av vev fra ytre påvirkninger.

4. Hvordan kan stråling komme inn i kroppen?

6. I hvilke enheter måles radioaktivitet?

Et mål på radioaktivitet er aktivitet. Det måles i Becquerels (Bq), som tilsvarer 1 henfall per sekund. Aktivitetsinnholdet til et stoff estimeres ofte per vektenhet av stoffet (Bq/kg) eller volum (Bq/kubikkmeter).
Det er også en annen aktivitetsenhet kalt Curie (Ci). Dette er en enorm verdi: 1 Ci = 37000000000 Bq.
Aktiviteten til en radioaktiv kilde karakteriserer dens kraft. I en kilde med en aktivitet på 1 Curie skjer det altså 37000000000 henfall per sekund.
4
Som nevnt ovenfor sender kilden ut ioniserende stråling under disse forfallene. Målet for ioniseringseffekten av denne strålingen på et stoff er eksponeringsdose. Ofte målt i Roentgens (R). Siden 1 Roentgen er en ganske stor verdi, er det i praksis mer praktisk å bruke deler per million (μR) eller tusendeler (mR) av en Roentgen.
Driften av vanlige husholdningsdosimetre er basert på måling av ionisering over en viss tid, det vil si eksponeringsdosehastighet. Måleenheten for eksponeringsdoserate er mikro-Roentgen/time.
Dosehastigheten multiplisert med tid kalles dose. Dosehastighet og dose er relatert på samme måte som hastigheten til en bil og avstanden som denne bilen (veien) har tilbakelagt.
For å vurdere påvirkningen på menneskekroppen brukes begreper ekvivalent dose Og ekvivalent dosehastighet. De måles i henholdsvis Sievert (Sv) og Sievert/time. I hverdagen kan vi anta at 1 Sievert = 100 Røntgen. Det er nødvendig å angi hvilket organ, del eller hele kroppen dosen ble gitt til.
Det kan vises at den ovennevnte punktkilden med en aktivitet på 1 Curie (for nøyaktighetens skyld tar vi for oss en cesium-137-kilde) i en avstand på 1 meter fra seg selv skaper en eksponeringsdosehastighet på ca. 0,3 Røntgen/time, og i en avstand på 10 meter - ca 0,003 Røntgen/time. En reduksjon i dosehastighet med økende avstand fra kilden skjer alltid og bestemmes av lovene for strålingsforplantning.

7. Hva er isotoper?

Det er mer enn 100 kjemiske grunnstoffer i det periodiske systemet. Nesten hver av dem er representert av en blanding av stabile og radioaktive atomer, som kalles isotoper av dette elementet. Omtrent 2000 isotoper er kjent, hvorav rundt 300 er stabile.
For eksempel har det første elementet i det periodiske systemet - hydrogen - følgende isotoper:
- hydrogen H-1 (stabil),
- deuterium N-2 (stabil),
- tritium H-3 (radioaktiv, halveringstid 12 år).

Radioaktive isotoper kalles vanligvis radionuklider 5

8. Hva er halveringstid?

Antallet radioaktive kjerner av samme type avtar konstant over tid på grunn av deres forfall.
Forfallshastigheten er vanligvis karakterisert halvt liv: dette er tiden hvor antallet radioaktive kjerner av en bestemt type vil reduseres med 2 ganger.
Helt feil er følgende tolkning av begrepet "halveringstid": "hvis et radioaktivt stoff har en halveringstid på 1 time, betyr dette at etter 1 time vil dens første halvdel forfalle, og etter ytterligere 1 time vil den andre halvdelen forfalle , og dette stoffet vil helt forsvinne (oppløses).»

For et radionuklid med en halveringstid på 1 time betyr dette at mengden etter 1 time vil bli 2 ganger mindre enn den opprinnelige, etter 2 timer - 4 ganger, etter 3 timer - 8 ganger osv., men aldri helt forsvinne. Strålingen som sendes ut av dette stoffet vil avta i samme andel. Derfor er det mulig å forutsi strålingssituasjonen for fremtiden hvis man vet hva og i hvilke mengder radioaktive stoffer som skaper stråling på et gitt sted til et gitt tidspunkt.

Hvert radionuklid har sin egen halveringstid; det kan variere fra brøkdeler av et sekund til milliarder av år. Det er viktig at halveringstiden til et gitt radionuklid er konstant og ikke kan endres.
Kjerner dannet under radioaktivt forfall kan på sin side også være radioaktive. For eksempel skylder radioaktivt radon-222 sin opprinnelse til radioaktivt uran-238.

Noen ganger er det uttalelser om at radioaktivt avfall i lageranlegg vil forfalle fullstendig innen 300 år. Dette er feil. Det er bare at denne gangen vil være omtrent 10 halveringstider for cesium-137, en av de vanligste menneskeskapte radionuklidene, og over 300 år vil radioaktiviteten i avfall reduseres nesten 1000 ganger, men vil dessverre ikke forsvinne.

9. Hva er radioaktivt rundt oss?
6

Følgende diagram vil bidra til å vurdere virkningen på en person av visse strålingskilder (ifølge A.G. Zelenkov, 1990).

I dag er selv små barn klar over eksistensen av usynlige dødelige stråler. Fra skjermene til datamaskiner og fjernsyn blir vi skremt av de forferdelige konsekvensene av stråling: postapokalyptiske filmer og spill er fortsatt mote. Imidlertid kan bare noen få gi et klart svar på spørsmålet "hva er stråling?" Og enda færre mennesker innser hvor reell trusselen med strålingseksponering er. Dessuten ikke et sted i Tsjernobyl eller Hiroshima, men i sitt eget hjem.

Hva er stråling?

Begrepet «stråling» betyr faktisk ikke nødvendigvis «dødelige stråler». Termisk eller for eksempel solstråling utgjør praktisk talt ingen trussel mot livet og helsen til levende organismer som lever på jordens overflate. Av alle kjente typer stråling, bare ioniserende stråling, som fysikere også kaller elektromagnetisk eller korpuskulær. Dette er selve "strålingen" hvis farer snakkes om på TV-skjermer.

Ioniserende gamma- og røntgenstråling - "strålingen" som det snakkes om på TV-skjermer

Det særegne med ioniserende stråling er at den, i motsetning til andre typer stråling, har eksepsjonelt høy energi og, når den interagerer med et stoff, forårsaker ionisering av dets molekyler og atomer. Partikler av et stoff som var elektrisk nøytrale før bestråling eksiteres, noe som resulterer i dannelse av frie elektroner, samt positivt og negativt ladede ioner.

De fire vanligste typene ioniserende stråling er alfa-, beta-, gamma- og røntgenstråler (har samme egenskaper som gamma). De består av forskjellige partikler, og har derfor forskjellige energier og følgelig forskjellige penetreringsevner. Den "svakeste" i denne forstand er alfastråling, som er en strøm av positivt ladede alfapartikler, som ikke er i stand til å "lekke gjennom" selv gjennom et vanlig papirark (eller menneskehud). Betastråling, bestående av elektroner, trenger allerede 1-2 cm inn i huden, men det er fullt mulig å beskytte seg mot det. Men det er praktisk talt ingen flukt fra gammastråling: høyenergifotoner (eller gammakvanter) kan bare stoppes av en tykk bly eller armert betongvegg. Men det faktum at alfa- og beta-partikler lett kan stoppes selv av en mindre barriere som papir betyr ikke at de ikke kommer inn i kroppen. Luftveisorganene, mikrotraumer på hud og slimhinner er «åpne porter» for stråling med lav penetrasjonsevne.

Måleenheter og norm for stråling

Hovedmålet for strålingseksponering anses å være eksponeringsdose. Det måles i P (roentgener) eller derivater (mR, μR) og representerer den totale mengden energi som kilden til ioniserende stråling klarte å overføre til et objekt eller en organisme under bestrålingsprosessen. Siden forskjellige typer stråling har forskjellige grader av fare med samme mengde overført energi, er det vanlig å beregne en annen indikator - ekvivalent dose. Den måles i B (rem), Sv (sievert) eller deres derivater og beregnes som produktet av eksponeringsdosen med en koeffisient som karakteriserer strålingskvaliteten (for beta- og gammastråling er kvalitetskoeffisienten 1, for alfa - 20 ). For å vurdere styrken til selve den ioniserende strålingen brukes andre indikatorer: eksponering og ekvivalent doseeffekt (målt i R/sek eller derivater: mR/sek, μR/time, mR/time), samt flukstetthet (målt i (cm 2 min) -1) for alfa- og betastråling.

I dag er det generelt akseptert at ioniserende stråling med en doserate under 30 μR/time er helt trygt for helsen. Men alt er relativt... Som nyere studier har vist, har forskjellige mennesker ulik motstand mot effekten av ioniserende stråling. Omtrent 20 % har økt sensitivitet, samme prosentandel har redusert sensitivitet. Konsekvensene av lavdosestråling vises vanligvis år senere eller vises ikke i det hele tatt, og påvirker kun etterkommerne til personen som er berørt av stråling. Så sikkerheten til små doser (litt over normen) er fortsatt en av de mest diskuterte problemene.

Stråling og menneske

Så, hva er effekten av stråling på helsen til mennesker og andre levende vesener? Som allerede nevnt, trenger ioniserende stråling inn i kroppen på forskjellige måter og forårsaker ionisering (eksitasjon) av atomer og molekyler. Videre, under påvirkning av ionisering, dannes frie radikaler i cellene til en levende organisme, som forstyrrer integriteten til proteiner, DNA, RNA og andre komplekse biologiske forbindelser. Noe som igjen fører til massiv celledød, karsinogenese og mutagenese.

Med andre ord er effekten av stråling på menneskekroppen ødeleggende. Med sterk stråling oppstår negative konsekvenser nesten umiddelbart: høye doser forårsaker strålingssyke av ulik grad av alvorlighetsgrad, brannskader, blindhet og forekomst av ondartede neoplasmer. Men små doser, som inntil nylig ble ansett som "ufarlige" (i dag kommer et økende antall forskere til denne konklusjonen), er ikke mindre farlige. Den eneste forskjellen er at effekten av stråling ikke vises umiddelbart, men etter flere år, noen ganger tiår. Leukemi, kreft, mutasjoner, deformiteter, forstyrrelser i mage-tarmkanalen, sirkulasjonssystemet, mental og mental utvikling, schizofreni - dette er ikke en fullstendig liste over sykdommer som kan forårsake små doser ioniserende stråling.

Selv små mengder stråling kan føre til katastrofale konsekvenser. Men stråling er spesielt farlig for små barn og eldre. Ifølge spesialister på nettstedet vårt www.site øker dermed sannsynligheten for at leukemi oppstår under lavdosebestråling med 2 ganger for barn under 10 år og 4 ganger for spedbarn som var i livmoren på tidspunktet for bestråling. Stråling og helse er bokstavelig talt uforenlige!

Strålevern

Et karakteristisk trekk ved stråling er at den ikke "oppløses" i miljøet, som skadelige kjemiske forbindelser. Selv etter å ha eliminert strålingskilden, forblir bakgrunnen forhøyet i lang tid. Derfor er det et klart og entydig svar på spørsmålet "hvordan håndtere stråling?" eksisterer fortsatt ikke. Det er klart at i tilfelle en atomkrig (for eksempel) har det blitt oppfunnet spesielle midler for beskyttelse mot stråling: spesialdrakter, bunkere osv. Men dette er for «nødsituasjoner». Men hva med små doser, som mange fortsatt anser som "praktisk talt trygge"?

Det er kjent at «å redde druknende mennesker er arbeidet til de druknende selv». Mens forskere bestemmer seg for hvilken dose som skal anses som farlig og hvilken som ikke bør, er det bedre å kjøpe en enhet som måler stråling selv og gå rundt i territorier og gjenstander en kilometer unna, selv om de "stråler" ganske mye (samtidig , vil spørsmålet "hvordan gjenkjenne stråling?" bli løst, fordi med et dosimeter i hånden vil du alltid være oppmerksom på bakgrunnen rundt). Dessuten kan stråling i en moderne by finnes på alle, selv de mest uventede steder.

Og til slutt, noen få ord om hvordan du fjerner stråling fra kroppen. For å fremskynde rensingen så mye som mulig, anbefaler leger:

1. Fysisk aktivitet, bad og badstue - få fart på stoffskiftet, stimulere blodsirkulasjonen og dermed bidra til å fjerne skadelige stoffer fra kroppen naturlig.

2. Sunt kosthold - spesiell oppmerksomhet bør rettes mot grønnsaker og frukt rike på antioksidanter (dette er dietten som foreskrives til kreftpasienter etter kjemoterapi). Hele «avleiringer» av antioksidanter finnes i blåbær, tyttebær, druer, rognebær, rips, rødbeter, granatepler og andre syrlige og søtsyrlige frukter av røde nyanser.

"Folks holdning til en bestemt fare bestemmes av hvor godt de kjenner den."

Dette materialet er et generalisert svar på en rekke spørsmål som oppstår fra brukere av enheter for å oppdage og måle stråling i hjemmet.
Minimal bruk av den spesifikke terminologien til kjernefysikk når du presenterer materialet vil hjelpe deg fritt å navigere i dette miljøproblemet, uten å gi etter for radiofobi, men også uten overdreven selvtilfredshet.

Faren for STRÅLING, ekte og imaginær

"Et av de første naturlige radioaktive grunnstoffene som ble oppdaget ble kalt radium."
- oversatt fra latin - sender ut stråler, stråler."

Hver person i miljøet er utsatt for ulike fenomener som påvirker ham. Disse inkluderer varme, kulde, magnetiske og normale stormer, kraftig regn, kraftig snøfall, sterk vind, lyder, eksplosjoner osv.

Takket være tilstedeværelsen av sanseorganer som er tildelt ham av naturen, kan han raskt reagere på disse fenomenene ved hjelp av for eksempel en solseil, klær, ly, medisin, skjermer, tilfluktsrom, etc.

Imidlertid er det i naturen et fenomen som en person, på grunn av mangelen på de nødvendige sanseorganene, ikke kan reagere umiddelbart - dette er radioaktivitet. Radioaktivitet er ikke et nytt fenomen; Radioaktivitet og medfølgende stråling (såkalt ionisering) har alltid eksistert i universet. Radioaktive materialer er en del av jorden og til og med mennesker er litt radioaktive, fordi... Radioaktive stoffer finnes i de minste mengder i noe levende vev.

Den mest ubehagelige egenskapen til radioaktiv (ioniserende) stråling er dens effekt på vevet til en levende organisme, derfor er det nødvendig med passende måleinstrumenter som vil gi umiddelbar informasjon for å ta nyttige beslutninger før lang tid har gått og uønskede eller til og med fatale konsekvenser dukker opp. vil ikke begynne å føle umiddelbart, men først etter at det har gått en stund. Derfor må informasjon om tilstedeværelsen av stråling og dens kraft innhentes så tidlig som mulig.
Men nok av mysteriene. La oss snakke om hva stråling og ioniserende (dvs. radioaktiv) stråling er.

Ioniserende stråling

Ethvert medium består av bittesmå nøytrale partikler - atomer, som består av positivt ladede kjerner og negativt ladede elektroner som omgir dem. Hvert atom er som et miniatyrsolsystem: "planeter" beveger seg i bane rundt en liten kjerne - elektroner.
Atomkjerne består av flere elementærpartikler - protoner og nøytroner, holdt sammen av kjernekrefter.

Protoner partikler som har en positiv ladning som i absolutt verdi er lik ladningen av elektroner.

Nøytroner nøytrale partikler uten ladning. Antall elektroner i et atom er nøyaktig lik antallet protoner i kjernen, så hvert atom er generelt nøytralt. Massen til et proton er nesten 2000 ganger massen til et elektron.

Antall nøytrale partikler (nøytroner) tilstede i kjernen kan være forskjellig hvis antallet protoner er det samme. Slike atomer, som har kjerner med samme antall protoner, men som er forskjellige i antall nøytroner, er varianter av det samme kjemiske elementet, kalt "isotoper" av det elementet. For å skille dem fra hverandre, er et tall tildelt symbolet til elementet lik summen av alle partikler i kjernen til en gitt isotop. Så uran-238 inneholder 92 protoner og 146 nøytroner; Uran 235 har også 92 protoner, men 143 nøytroner. Alle isotoper av et kjemisk grunnstoff danner en gruppe "nuklider". Noen nuklider er stabile, dvs. ikke gjennomgår noen transformasjoner, mens andre som sender ut partikler er ustabile og blir til andre nuklider. Som et eksempel, la oss ta uranatomet - 238. Fra tid til annen bryter en kompakt gruppe på fire partikler ut av det: to protoner og to nøytroner - en "alfa-partikkel (alfa)". Uran-238 blir dermed til et grunnstoff hvis kjerne inneholder 90 protoner og 144 nøytroner - thorium-234. Men thorium-234 er også ustabil: en av nøytronene blir til et proton, og thorium-234 blir til et grunnstoff med 91 protoner og 143 nøytroner i kjernen. Denne transformasjonen påvirker også elektronene (beta) som beveger seg i banene deres: en av dem blir så å si overflødig, uten et par (proton), så den forlater atomet. Kjeden av tallrike transformasjoner, ledsaget av alfa- eller betastråling, ender med en stabil blynuklid. Selvfølgelig er det mange lignende kjeder av spontane transformasjoner (forfall) av forskjellige nuklider. Halveringstiden er den tidsperioden hvor det opprinnelige antallet radioaktive kjerner i gjennomsnitt reduseres til det halve.
Ved hver forfallshandling frigjøres energi, som overføres i form av stråling. Ofte befinner en ustabil nuklid seg i en eksitert tilstand, og utslipp av en partikkel fører ikke til fullstendig fjerning av eksitasjon; da sender den ut en del energi i form av gammastråling (gammakvante). Som med røntgenstråler (som bare skiller seg fra gammastråler i frekvens), sendes ingen partikler ut. Hele prosessen med spontan nedbrytning av en ustabil nuklid kalles radioaktivt forfall, og selve nukliden kalles en radionuklid.

Ulike typer stråling er ledsaget av frigjøring av forskjellige mengder energi og har ulik penetreringsevne; derfor har de forskjellige effekter på vevet til en levende organisme. Alfastråling blokkeres for eksempel av et papirark og er praktisk talt ikke i stand til å trenge gjennom det ytre laget av huden. Derfor utgjør det ingen fare før radioaktive stoffer som sender ut alfapartikler kommer inn i kroppen gjennom et åpent sår, med mat, vann eller med innåndet luft eller damp, for eksempel i et bad; da blir de ekstremt farlige. Beta-partikkelen har større penetreringsevne: den trenger inn i kroppsvevet til en dybde på én til to centimeter eller mer, avhengig av energimengden. Den penetrerende kraften til gammastråling, som beveger seg med lysets hastighet, er veldig høy: bare en tykk bly eller betongplate kan stoppe den. Ioniserende stråling er preget av en rekke målbare fysiske størrelser. Disse bør inkludere energimengder. Ved første øyekast kan det se ut til at de er tilstrekkelige til å registrere og vurdere virkningen av ioniserende stråling på levende organismer og mennesker. Disse energiverdiene reflekterer imidlertid ikke de fysiologiske effektene av ioniserende stråling på menneskekroppen og andre levende vev; de er subjektive og forskjellige for forskjellige mennesker. Derfor brukes gjennomsnittsverdier.

Kilder til stråling kan være naturlige, tilstede i naturen og uavhengige av mennesker.

Det er fastslått at av alle naturlige kilder til stråling er den største faren radon, en tung gass uten smak, lukt og samtidig usynlig; med sine datterprodukter.

Radon frigjøres fra jordskorpen overalt, men konsentrasjonen i uteluften varierer betydelig for ulike deler av kloden. Paradoksalt som det kan virke ved første øyekast, mottar en person hovedstrålingen fra radon mens han er i et lukket, uventilert rom. Radon konsentreres i luften innendørs kun når de er tilstrekkelig isolert fra det ytre miljøet. Radon akkumuleres innendørs gjennom fundamentet og gulvet fra jorden eller, mindre vanlig, slippes ut fra byggematerialer. Å tette rom for isolasjonsformål gjør bare vondt verre, siden dette gjør det enda vanskeligere for radioaktiv gass å slippe ut av rommet. Radonproblemet er spesielt viktig for lavblokker med nøye tette rom (for å holde på varmen) og bruk av alumina som tilsetning til byggematerialer (det såkalte ”svenskeproblemet”). De vanligste byggematerialene - tre, murstein og betong - avgir relativt lite radon. Granitt, pimpstein, produkter laget av alumina-råmaterialer og fosforgips har mye større spesifikk radioaktivitet.

En annen, vanligvis mindre viktig, kilde til radon innendørs er vann og naturgass som brukes til matlaging og oppvarming av boliger.

Konsentrasjonen av radon i vanlig brukt vann er ekstremt lav, men vann fra dype brønner eller artesiske brønner inneholder svært høye nivåer av radon. Hovedfaren kommer imidlertid ikke fra drikkevann, selv med høyt radoninnhold. Vanligvis bruker folk mesteparten av vannet i mat og varme drikker, og når de koker vann eller tilbereder varm mat, forsvinner radon nesten helt. En mye større fare er inntrengning av vanndamp med høyt radoninnhold i lungene sammen med innåndet luft, som oftest oppstår på badet eller dampbadet (damprommet).

Radon kommer inn i naturgass under jorden. Som et resultat av forbehandling og under lagring av gass før den når forbrukeren, fordamper det meste av radonet, men konsentrasjonen av radon i rommet kan øke merkbart dersom kjøkkenovner og andre varmegassapparater ikke er utstyrt med avtrekkshette. . Ved tilstedeværelse og avtrekksventilasjon, som kommuniserer med uteluften, oppstår ikke radonkonsentrasjon i disse tilfellene. Dette gjelder også for huset som helhet - basert på avlesningene til radondetektorer kan du stille inn en ventilasjonsmodus for lokalene som helt eliminerer trusselen mot helsen. Men gitt at utslipp av radon fra jorda er sesongbasert, er det nødvendig å overvåke effektiviteten av ventilasjon tre til fire ganger i året, for å unngå å overskride radonkonsentrasjonsstandardene.

Andre strålingskilder, som dessverre har potensielle farer, er skapt av mennesket selv. Kilder til kunstig stråling er kunstige radionuklider, stråler av nøytroner og ladede partikler skapt ved hjelp av atomreaktorer og akseleratorer. De kalles menneskeskapte kilder til ioniserende stråling. Det viste seg at sammen med dens farlige natur for mennesker, kan stråling brukes til å tjene mennesker. Dette er ikke en fullstendig liste over bruksområder for stråling: medisin, industri, landbruk, kjemi, vitenskap, etc. En beroligende faktor er den kontrollerte naturen til alle aktiviteter knyttet til produksjon og bruk av kunstig stråling.

Testene av atomvåpen i atmosfæren, ulykker ved atomkraftverk og atomreaktorer og resultatene av deres arbeid, manifestert i radioaktivt nedfall og radioaktivt avfall, skiller seg ut når det gjelder deres innvirkning på mennesker. Det er imidlertid bare nødsituasjoner, som Tsjernobyl-ulykken, som kan ha en ukontrollerbar innvirkning på mennesker.
Resten av arbeidet styres enkelt på profesjonelt nivå.

Når radioaktivt nedfall oppstår i enkelte områder av jorden, kan stråling komme inn i menneskekroppen direkte gjennom landbruksprodukter og mat. Det er veldig enkelt å beskytte deg selv og dine kjære fra denne faren. Når du kjøper melk, grønnsaker, frukt, urter og andre produkter, er det ikke overflødig å slå på dosimeteret og ta det med til det kjøpte produktet. Stråling er ikke synlig - men enheten vil umiddelbart oppdage tilstedeværelsen av radioaktiv forurensning. Dette er livet vårt i det tredje årtusen - et dosimeter blir et attributt i hverdagen, som et lommetørkle, tannbørste og såpe.

PÅVIRKNING AV IONISERENDE STRÅLING PÅ KROPPSVEV

Skaden forårsaket i en levende organisme av ioniserende stråling vil være større, jo mer energi den overfører til vev; mengden av denne energien kalles en dose, analogt med ethvert stoff som kommer inn i kroppen og absorberes fullstendig av det. Kroppen kan motta en dose stråling uavhengig av om radionuklidet befinner seg utenfor eller inne i kroppen.

Mengden strålingsenergi som absorberes av bestrålt kroppsvev, beregnet per masseenhet, kalles den absorberte dosen og måles i gråtoner. Men denne verdien tar ikke hensyn til det faktum at for samme absorberte dose er alfastråling mye farligere (tjue ganger) enn beta- eller gammastråling. Dosen omregnet på denne måten kalles ekvivalent dose; det måles i enheter kalt Sieverts.

Det bør også tas i betraktning at noen deler av kroppen er mer følsomme enn andre: for eksempel, for samme ekvivalente strålingsdose, er det mer sannsynlig at kreft oppstår i lungene enn i skjoldbruskkjertelen, og bestråling av gonadene er spesielt farlig på grunn av risikoen for genetisk skade. Derfor bør det tas hensyn til menneskelige stråledoser med ulike koeffisienter. Ved å multiplisere de ekvivalente dosene med de tilsvarende koeffisientene og summere dem over alle organer og vev, får vi en effektiv ekvivalent dose, som reflekterer den totale effekten av stråling på kroppen; det måles også i Sieverts.

Ladede partikler.

Alfa- og beta-partikler som trenger inn i kroppens vev, mister energi på grunn av elektrisk interaksjon med elektronene til atomene de passerer nær. (Gammastråler og røntgenstråler overfører energien sin til materie på flere måter, som til slutt også fører til elektriske interaksjoner.)

Elektriske interaksjoner.

I løpet av en tid på rundt ti trillioner av et sekund etter at den penetrerende strålingen når det tilsvarende atomet i kroppens vev, blir et elektron revet av dette atomet. Sistnevnte er negativt ladet, så resten av det opprinnelig nøytrale atomet blir positivt ladet. Denne prosessen kalles ionisering. Det løsrevne elektronet kan ytterligere ionisere andre atomer.

Fysisk-kjemiske endringer.

Både det frie elektronet og det ioniserte atomet kan vanligvis ikke forbli i denne tilstanden lenge, og i løpet av de neste ti milliarddeler av et sekund deltar de i en kompleks kjede av reaksjoner som resulterer i dannelsen av nye molekyler, inkludert ekstremt reaktive molekyler som " frie radikaler."

Kjemiske endringer.

I løpet av de neste milliondeler av et sekund reagerer de resulterende frie radikalene både med hverandre og med andre molekyler, og gjennom en kjede av reaksjoner som ennå ikke er fullt forstått, kan de forårsake kjemisk modifisering av biologisk viktige molekyler som er nødvendige for normal funksjon av cellen.

Biologiske effekter.

Biokjemiske endringer kan oppstå innen sekunder eller tiår etter bestråling og forårsake umiddelbar celledød eller endringer i dem.

For informasjon, og ikke for å skremme, spesielt folk som bestemmer seg for å vie seg til å jobbe med ioniserende stråling, bør du vite de maksimalt tillatte dosene. Måleenhetene for radioaktivitet er gitt i tabell 1. Ifølge konklusjonen fra Den internasjonale strålevernkommisjonen i 1990 kan skadevirkninger oppstå ved ekvivalente doser på minst 1,5 Sv (150 rem) mottatt i løpet av året, og i tilfeller av kortvarig eksponering - ved doser høyere 0,5 Sv (50 rem). Når strålingseksponering overstiger en viss terskel, oppstår strålesyke. Det er kroniske og akutte (med en enkelt massiv eksponering) former for denne sykdommen. Akutt strålesyke deles inn i fire grader etter alvorlighetsgrad, alt fra en dose på 1-2 Sv (100-200 rem, 1. grad) til en dose på mer enn 6 Sv (600 rem, 4. grad). Fase 4 kan være dødelig.

Dosene mottatt under normale forhold er ubetydelige sammenlignet med de som er angitt. Ekvivalent dosehastighet generert av naturlig stråling varierer fra 0,05 til 0,2 μSv/h, dvs. fra 0,44 til 1,75 mSv/år (44-175 mrem/år).
For medisinske diagnostiske prosedyrer - røntgen, etc. - en person mottar omtrent ytterligere 1,4 mSv/år.

Siden radioaktive grunnstoffer finnes i murstein og betong i små doser, øker dosen med ytterligere 1,5 mSv/år. Til slutt, på grunn av utslipp fra moderne kullfyrte termiske kraftverk og når man flyr på et fly, mottar en person opptil 4 mSv/år. Til sammen kan eksisterende bakgrunn komme opp i 10 mSv/år, men overstiger i gjennomsnitt ikke 5 mSv/år (0,5 rem/år).

Slike doser er helt ufarlige for mennesker. Dosegrensen i tillegg til eksisterende bakgrunn for en begrenset del av befolkningen i områder med økt stråling er satt til 5 mSv/år (0,5 rem/år), d.v.s. med 300 ganger reserve. For personell som arbeider med kilder til ioniserende stråling er maksimal tillatt dose satt til 50 mSv/år (5 rem/år), d.v.s. 28 µSv/t med 36 timers arbeidsuke.

I henhold til hygieniske standarder NRB-96 (1996) er tillatte dosehastighetsnivåer for ekstern bestråling av hele kroppen fra menneskeskapte kilder for permanent opphold for personell 10 μGy/t, for boliger og områder hvor medlemmer av publikum er permanent lokalisert - 0,1 µGy/h (0,1 µSv/h, 10 µR/h).

HVORDAN MÅLER DU STRÅLING?

Noen få ord om registrering og dosimetri av ioniserende stråling. Det er forskjellige metoder for registrering og dosimetri: ionisering (assosiert med passasje av ioniserende stråling i gasser), halvleder (hvor gassen er erstattet av et fast stoff), scintillasjon, selvlysende, fotografisk. Disse metodene danner grunnlaget for arbeidet dosimetre stråling. Gassfylte ioniserende strålingssensorer inkluderer ioniseringskamre, fisjonskamre, proporsjonale tellere og Geiger-Muller teller. De sistnevnte er relativt enkle, de billigste og ikke kritiske for driftsforhold, noe som førte til utbredt bruk i profesjonelt dosimetrisk utstyr designet for å oppdage og evaluere beta- og gammastråling. Når sensoren er en Geiger-Muller-teller, forårsaker enhver ioniserende partikkel som kommer inn i det følsomme volumet til telleren en selvutladning. Nettopp faller inn i det følsomme volumet! Derfor registreres ikke alfapartikler, pga de kan ikke komme inn der. Selv ved registrering av beta-partikler er det nødvendig å bringe detektoren nærmere objektet for å sikre at det ikke er stråling, fordi i luften kan energien til disse partiklene svekkes, de trenger kanskje ikke trenge inn i enhetens kropp, vil ikke gå inn i det følsomme elementet og vil ikke bli oppdaget.

Doktor i fysiske og matematiske vitenskaper, professor ved MEPhI N.M. Gavrilov
Artikkelen er skrevet for selskapet "Kvarta-Rad"

I den moderne verden har det seg slik at vi er omgitt av mange skadelige og farlige ting og fenomener, hvorav de fleste er menneskets verk. I denne artikkelen skal vi snakke om stråling, nemlig: hva er stråling.

Begrepet "stråling" kommer fra det latinske ordet "radiatio" - utslipp av stråling. Stråling er ioniserende stråling som forplanter seg i form av en strøm av kvanter eller elementærpartikler.

Hva gjør stråling?

Denne strålingen kalles ioniserende fordi stråling, som trenger gjennom ethvert vev, ioniserer partikler og molekyler, noe som fører til dannelse av frie radikaler, som fører til massiv død av vevsceller. Effekten av stråling på menneskekroppen er destruktiv og kalles bestråling.

I små doser er radioaktiv stråling ikke farlig med mindre helsefarlige doser overskrides. Hvis eksponeringsstandarder overskrides, kan konsekvensen være utvikling av mange sykdommer (inkludert kreft). Konsekvensene av mindre eksponeringer er vanskelige å spore, siden sykdommer kan utvikle seg over mange år og til og med tiår. Hvis strålingen var sterk, fører dette til strålingssyke og en persons død; slike typer stråling er bare mulig under menneskeskapte katastrofer.

Det skilles mellom intern og ekstern eksponering. Intern eksponering kan oppstå ved å spise bestrålt mat, inhalere radioaktivt støv eller gjennom huden og slimhinnene.

Typer stråling

• Alfastråling er en strøm av positivt ladede partikler dannet av to protoner og nøytroner.
• Betastråling er stråling av elektroner (partikler med ladning -) og positroner (partikler med ladning +).
• Nøytronstråling er en strøm av uladede partikler - nøytroner.
• Fotonstråling (gammastråling, røntgenstråler) er elektromagnetisk stråling som har stor penetreringskraft.

Kilder til stråling

1. Naturlig: kjernefysiske reaksjoner, spontant radioaktivt henfall av radionuklider, kosmiske stråler og termonukleære reaksjoner.
2. Kunstig, det vil si skapt av mennesket: atomreaktorer, partikkelakseleratorer, kunstige radionuklider.

Hvordan måles stråling?

For en vanlig person er det nok å vite dosen og doseraten for stråling.

Den første indikatoren er preget av:

• Eksponeringsdose, den måles i Roentgens (P) og viser styrken til ionisering.
• Den absorberte dosen, som måles i gråtoner (Gy) og viser omfanget av skade på kroppen.
• Ekvivalent dose (målt i Sieverts (Sv)), som er lik produktet av den absorberte dosen og kvalitetsfaktoren, som avhenger av type stråling.
• Hvert organ i kroppen vår har sin egen strålingsrisikokoeffisient; multipliserer den med den ekvivalente dosen, får vi en effektiv dose, som viser størrelsen på risikoen for strålingskonsekvenser. Det måles i Sieverts.

Dosehastigheten måles i R/time, mSv/s, det vil si at den viser styrken til strålingsfluksen i løpet av en viss eksponeringstid.

Strålingsnivåer kan måles ved hjelp av spesielle enheter - dosimetre.

Normal bakgrunnsstråling anses å være 0,10-0,16 μSv per time. Strålingsnivåer opp til 30 μSv/time anses som trygge. Hvis strålingsnivået overstiger denne terskelen, reduseres tiden brukt i det berørte området i forhold til dosen (for eksempel ved 60 μSv/time er eksponeringstiden ikke mer enn en halv time).

Hvordan stråling fjernes

Avhengig av kilden til intern eksponering, kan du bruke:

• For utslipp av radioaktivt jod, ta opptil 0,25 mg kaliumjodid per dag (for en voksen).
• For å fjerne strontium og cesium fra kroppen, bruk en diett med mye kalsium (melk) og kalium.
• For å fjerne andre radionuklider kan juice av sterkt fargede bær (for eksempel mørke druer) brukes.

Nå vet du hvor farlig stråling er. Vær oppmerksom på skilt som indikerer forurensede områder og hold deg unna disse områdene.